Работа и мощность электрического тока.

называют работой тока.
А – работа по перемещению заряда в электрическом

поле
q - заряд

А = q ∙ U

При постоянном токе I переносимый за промежуток времени ∆t заряд q = I ∙∆ t и работа электрического тока определяется выражением:

А = I∙ U∙∆t

и промежутка времени, в течение которого совершалась работа.
1А∙ 1В ∙1

с = 1Дж

По закону Ома I = U / R

Действие тока характеризует на только работа, но и мощность.

времени.

= 1 Дж/с = 1 А ∙В = 1 Вт.

Из

соотношений работы и энергии электрического тока вытекают следующие соотношения для единиц измерения:
1 Вт∙с = 1 Дж,
1 Вт = 1 В ∙ А,
1 Дж = 1 В∙ А ∙с.
Кроме единиц СИ, применяются несистемные единицы:

Для мощности 1 кВт = 1000 Вт;
Для энергии 1 Вт∙ ч = 3600 Дж

на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Работа электрического

тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка, силы тока и времени, в течение которого совершалась работа.

Сопротивление проводника – физическая величина, характеризующая свойства проводника. Причина сопротивления: взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки.

?Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

?Что называется сопротивлением проводника?

?Чему равна работа электрического тока на участке цепи?

Провод – это кристалл из ионов, поэтому электронам приходится «течь»

между ионами, постоянно наталкиваясь на них. При этом часть кинетической энергии электроны передают ионам, заставляя их колебаться сильнее. Кинетическая энергия ионов в узлах кристаллической решетки увеличивается, следовательно, увеличивается внутренняя энергия проводника и, следовательно, его температура. А это и означает, что проводник нагревается.

Почему же проводники нагреваются?

Рассмотрим на примере движения одного электрона по проводнику.

на молекулы, как бы «раскачивают» их, увеличивают их кинетическую энергию,

что и означает возрастание температуры жидкости или газа.

Химическое действие тока

+

Рассмотрим на примере движения одного электрона и положительного иона в жидком проводнике (в растворе медного купороса CuSO4).

+

В неподвижных металлических проводниках вся работа электрического тока идет на увеличение их внутренней энергии (на участке цепи не совершается механическая работа и ток не производит химического действия).

А ∆Евн

Q

Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам путем теплопередачи.

Q = А

Учитывая, что А = UIt, получим Q = Uit.

Зная, что , что U =IR, получим Q = I2Rt.

Q = I2Rt

Направление электрического тока

произведению квадрата силы тока, сопротивления и времени прохождения тока по

проводнику.

Количество теплоты, выделившееся за время t, определяется законом Джоуля - Ленца:

Джоуль Джеймс Прескотт

Ленц Эмилий Христианович

Никелин
- +
Нагревание проводников электрическим

током зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем сильнее он нагревается.

Чтобы проводник нагревался сильнее, он должен обладать большим удельным сопротивлением.

•

•

? Какой из проводников нагреется сильнее при прохождении по цепи электрического тока? Размеры проводников одинаковые.

I

Слабый

Средний

Сильный

К

Размеры проводников одинаковые.

Q = I2Rt

R = ρl/S

A
Q = ?
СИ
180 с
-
-
Решение:
Q =

I2 R t
Q = 25 A2 • 20 Ом • 180 с =
= 90000 Дж = 90 кДж


Ответ: Q = 90 кДж

?Определите количество теплоты, выделяемое проводником, сопротивление которого 20 Ом, в течение 3 минут. Сила тока в проводнике 5 А.

сила тока равна:

А) 12А

Б) 2А

В) 0,5А

10В и силе тока 2А равна:

А) 20Дж

Б) 50Дж

В) 100Дж

10В и силе тока 2А, равна:

А) 20Вт

Б) 10Вт

В) 4Вт